低氮改造簡介

要知道為什么進行低氮改造，低氮改造有什么意義，我們先了解一些基本的東西，這就不得不提到氮氧化物了，首先我們說說氮氧化物。氮氧化物的定義由氮、氧兩種元素組成的化合

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要知道為什么進行低氮改造，低氮改造有什么意義，我們先了解一些基本的東西，這就不得不提到氮氧化物了，首先我們說說氮氧化物。

氮氧化物的定義
由氮、氧兩種元素組成的化合物。常見的氮氧化物有五氧化二氮(N2O5)、二氧化氮(NO2，紅棕色)、一氧化氮(NO，無色)、一氧化二氮(N2O)等，其中除五氧化二氮常態下呈固體外，其他氮氧化物常態下都呈氣態。作為空氣污染物的氮氧化物(NOx)常指NO和NO2。
氮氧化物的危害
氮氧化物可刺激肺部，使人較難抵抗感冒之類的呼吸系統疾病，呼吸系統有問題的人士如哮喘病患者，會較易受二氧化氮影響。對兒童來說，氮氧化物可能會造成肺部發育受損。研究指出長期吸入氮氧化物可能會導致肺部構造改變，但仍未可確定導致這種后果的氮氧化物含量及吸入氣體時間。
以一氧化氮和二氧化氮為主的氮氧化物是形成光化學煙霧和酸雨的一個重要原因.汽車尾氣中的氮氧化物與碳氫化合物經紫外線照射發生反應形成的有毒煙霧,稱為光化學煙霧.光化學煙霧具有特殊氣味,刺激眼睛,傷害植物,并能使大氣能見度降低.另外,氮氧化物與空氣中的水反應生成的硝酸和亞硝酸是酸雨的成分。
氮氧化物減排，低氮改造的可行性
在環境日益遭到破壞的今天，降低氮氧化物排放是如此重要，目前很多燃燒設備一時更換不太現實，而進行低氮改造成了很多人的福音。2015年6月10日，北京市環保局發布大氣污染物排放地方標準，其中《鍋爐大氣污染物排放標準》修訂實施的主要目的即為嚴控氮氧化物的排放。標準中第一階段的排放限值將于2016年7月1日開始施行，新建鍋爐排放限值由現行的150毫克/立方米收嚴到80毫克/立方米。第二階段標準排放限值將于2017年4月1日起實施，即氮氧化物進一步收嚴到30毫克/立方米，高污染燃料禁燃區執行80毫克/立方米的排放限值也將于2017年4月1日起實施。
為鼓勵廣大鍋爐業主積極開展低氮改造，北京環保局句積極推動低氮改造工作的開展，制定北京燃氣鍋爐的低氮改造補貼政策

依據北京市《鍋爐大氣污染物排放標準》(DB11/139-2015)，為鼓勵燃氣(油)鍋爐業主單位開展低氮改造工作，切實控制全市燃氣(油)鍋爐氮氧化物排放水平，北京市環境保護局、北京市財政局、北京市質量技術監督局而印發《北京市燃氣(油)鍋爐低氮改造以獎代補資金管理辦法》，對于低氮改造成功的業主單位享有一定的資金補助。
資金的補助標準根據治理效果，實行差別化的資金補助政策，單臺20蒸噸及以下燃氣(油)鍋爐低氮改造項目，資金補助標準為：

(一)通過更換低氮燃燒器的方式進行改造，氮氧化物排放濃度削減幅度大于等于50%，且濃度值低于30毫克/立方米的項目：
1.單臺鍋爐容量小于等于4蒸噸
補助資金=2×鍋爐容量+3.5 (萬元)
2.單臺鍋爐容量大于4蒸噸
補助資金=1.5×鍋爐容量+6 (萬元)
(二)通過更換低氮燃燒器的方式進行改造，氮氧化物排放濃度削減幅度大于等于50%，且濃度值達到30-80毫克/立方米之間的項目)：
1.單臺鍋爐容量小于等于4蒸噸
補助資金=1.2×鍋爐容量+1.5 (萬元)
2.單臺鍋爐容量大于4蒸噸
補助資金=鍋爐容量+2.5 (萬元)
(三)通過整體更換鍋爐，氮氧化物排放濃度削減幅度大于等于50%，且濃度值低于30毫克/立方米的項目：
1.單臺鍋爐容量小于等于4蒸噸
補助資金=2.6×鍋爐容量+7 (萬元)
2.單臺鍋爐容量大于4蒸噸
補助資金=2.5×鍋爐容量+8 (萬元)

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鍋爐低氮改造方案
在北京，絕大部分的鍋爐燃燒方式以小型的室燃為主，約占90%，其他方式為大氣式燃燒，燃燒器的品牌以歐洲的為主，利雅路、百得、歐科、奧林、扎克、威索的市場占有率高。
控制氮氧化物的可用技術包含：燃燒優化控制和末端治理，燃燒優化控制對于熱力型的氮氧化物的效果明顯。末端治理包含：SCR、SNCR、氧化吸收法和金屬催化法，不過這需要考慮場地因數、全壽命周期的經濟性、末端控制與負荷變化協同、二次污染等。對于中小型燃氣鍋爐由于規模化程度不足造成環境經濟效益較差，絕大部分場地因數無法采用末端控制氮氧化物技術，綜合可行性較差，而北京的鍋爐絕大部分都是中小型的燃氣鍋爐，因而低氮改造的方式擇優選擇燃燒控制優化。
依據氮氧化物的低氮燃燒原理，通過規避氮氧化物生成路徑從源頭控制空氣中的N₂被氧化，理論上可以達到“零排放”。
燃燒控制優化

燃燒控制優化的類別（主流低氮改造路線）

燃燒方式	技術分類
預混燃燒	貧混燃燒
預混燃燒	水冷預混
擴散燃燒	低氮燃燒器+煙氣再循環
	FGR型燃燒器+FGR
	煙氣內循環（FIR）型燃燒器

低氮燃燒改造方案對比：
1、貧混燃燒方式
堵塞可能造成鍋爐出力下降，影響正常使用
金屬網燃結破損可能造成爆燃，停爐熄火有回火風險，金屬網造價高，使用壽命不長，不太適合北京市鍋爐低氮改造。
2、水冷預混（典型鍋爐：浙江力聚）
水冷預混在火焰根部采用高熱系數的水冷壁，將預混火焰產生的高溫迅速帶走，有效抑制熱力型氮氧化物，水冷壁起到了熄火保護作用，避免了回火風險。
優點：
爐體換熱效率較在用爐大幅度增加，投資回報期較短，適合用戶分布式供熱系統，能有效將氮氧化物降低至30mg/m3以下。
缺點：
布風均勻性隨規模增加，對排放有影響，從而限值了單體規模；
水冷循環系統與鍋爐綁定，無法單獨使用，適用于新建鍋爐，造價較高。
3、FGR型低氮燃燒器+FGR
專門為FGR設計的燃燒器，火焰鋒面溫度分配均勻，可以承受20%以上的再循環率，再循環率對氮氧化物的影響非常明顯。
優點：
普遍適用于我是鍋爐低氮改造
缺點：
新風溫度低于零度時可能出現冷凝水結冰問題，對分體機需要空氣預熱，能有效將氮氧化物排放降低30mg/m3以內。
冷爐啟動時會產生冷凝水
啟動時氮氧化物會略高于設計值
輻射換熱較差，對流換熱加強，鍋爐效率有4%的下降
4、煙氣內循環FIR（典型案例：水國）
依靠燃氣的高速射流卷吸高溫煙氣，形成強內回流，在火焰區增加中溫吸熱工質流量，達到降低氮氧化物產生量的目的。
優點：
燃氣壓力要求達到200~400kPa，不具有普遍適用性，多用于大型（20t/h及以上）水管燃氣鍋爐
優點：
單燃燒器無需加FGR即可實現80mg/m3的排放
可增加FGR或爐內二次風實現超低氮氧化物排放
注：LBN+FGR技術內容不詳，再次省略
四種低氮改造技術指標對比

技術路線	貧混燃燒	水冷預混	FGR型燃燒器+FGR	FIR型燃燒器
安全性	回火、爆燃	結構防回火	無	無
燃燒效率	需要高過量空氣系數	無顯著影響	無顯著影響	無顯著影響
鍋爐效率	（-）1~2%	（+）2~5%	（-）4%	無顯著影響
投資	中	高	低	中
運行費	高	有投資回報	無	無
氮氧化物排放	<20	<30	<30	<20
其他	燃氣、空氣較臟，易堵	小容量使用	2t/h以上適用	燃氣壓力較高

新型低氮技術發展趨勢

鍋爐是一個整體，燃燒器與鍋爐要充分配合才能發揮出最優效果，包括連接、爐膛與火焰匹配、煙速、以及是受熱面的數量與布置，以上低氮改造技術也是在應用中具有相對的普遍性，在某些特點條件下使用其他技術會有不同的環境效益，因而去現場勘查鍋爐情況，全面了解鍋爐特性，才能有效地將鍋爐低氮改造成功。
三匯能環能夠依據您的鍋爐特性，能夠匹配到合適的低氮改造方式，能有效將氮氧化物排放控制在25mg/m3以內甚至更低，并協助您獲取補貼，各種鍋爐低氮改造均有成功案例，歡迎咨詢。